Простий генератор шим-сигналу
Широтно-імпульсний модульований сигнал дуже часто застосовується в електроніці для передачі інформації, регулювання потужності або формування постійної напруги довільного рівня. У цій статті описано пристрій на операційному підсилювачі, розміром 20х20 мм з 15 елементів, яке генерує ШІМ-сигнал.
Формування ШИМ-сигналу
ШІМ-сигнал (PWM) являє собою послідовність імпульсів, частота яких незмінна, а модулюється тривалість імпульсів. Більшість мікроконтролерів легко справляються з цим завданням, але що робити якщо немає бажання програмувати і використовувати такий потужний засіб для такого простого завдання? В цьому випадку можна використовувати дискретні елементи.
Для початку необхідно сформувати послідовність пилкоподібних імпульсів і подати її на вхід компаратора. На другий вхід компаратора подається сигнал, що модулює, наприклад, напруга з змінного резистора. Якщо напруга генератора вище напруги на другому вході - на виході напруга близько до напруги харчування. Якщо напруга генератора нижче - на виході нуль.
На малюнку Uк - напруга команди (постійний рівень, заданий змінним резистором), Uген - напруга генератора, UPWM - ШІМ-сигнал.
Всі ці завдання можна легко виконати за допомогою двох операційних підсилювачів так як показано на схемі.
Схема генератора ШІМ
У схемі застосована мікросхема LM358N, яка використовує однополярної харчування і містить два канали в одному корпусі SO8.
Друкована плата
Всі елементи, крім резистора R3, призначені для поверхневого монтажу і розташовуються на платі з мінімальним розміром. R3 розташований на зворотному боці плати. Генераторні схеми дуже примхливі з точки зору трасування друкованих плат. Якщо змінити топологію плати не можна гарантувати її працездатність. Перша версія плати генерувала пилкоподібна напруга з дуже низькою амплітудою і її було неможливо використовувати.
Плата генератора ШІМ-сигналу
Збірка і робота схеми
Сама плата дуже маленька - 20х20 мм і легко виготовляється методом Лут. Вона лише трохи більше змінного резистора, що змінює шпаруватість сигналу.
Плата генератора ШІМ в зборі
Технічні характеристики
- напруга живлення, 5-15В
- діапазон зміни шпаруватості, від 1 до нескінченності
- робоча частота, 500Гц
- споживаний струм, не більше, 2мА
Робоча частота визначається конденсатором C1. Для зниження частоти можна збільшити його ємність і навпаки.
список елементів
- ІМС LM358N в корпусі SO8 (DA1), 1 шт.
- Резистори 20кОм в корпусі 0805 (R1, R2, R4-R6), 5 шт.
- Резистори 10кОм в корпусі 0805 (R7, R8), 2 шт.
- Будь-змінний резистор з кроком висновків 5мм і опором 50кОм
- Конденсатори 0,1мкФ в корпусі 0805 (C1, C2, C4), 3шт.
- Конденсатор танталові 47мкф, 16В, типорозміру С, T491C476K016AT (C3), 1шт.
Файл друкованої плати в форматі Sprint Layout 5.0 можна завантажити за посиланням.
Ми будемо дуже раді, якщо ви підтримаєте наш ресурс і відвідайте магазин наших товарів shop.customelectronics.ru.